مقالات تخصصي تاسيسات



موضوع مقاله

نصب انواع شيرآلات :

متن :

شيرهاي اصلي
شيرهاي اصلي ترموستاتيک بيش‌تر در ساختمان‌هاي تجاري به کار مي‌روند و به مقادير زيادي آب نياز دارند. اين شيرها آب خروجي از ديگ يا آبگرمکن را به دماي پايين‌تري تعديل مي‌نمايند. براي مثال يک شير اصلي در يک هتل يا يک آپارتمان براي تعديل آب 180 درجه فارنهايت که از يک ديگ خارج مي شود به دماي حداکثر 140 درجه فارنهايت به کار مي‌رود.
شير اصلي، اولين شيري است که در سيستم به کار مي‌رود هر چند که اين شير مصرف کننده در برابر سوختن يا تاول زدن محافظت نمي‌کند. چرا که اين شير در هنگام نصب بر روي يک درجه حرارت معين تنظيم مي‌شود و باعث مي‌شود که دماي آب ورودي مطابق با دماي برنامه ريزي شده باشد. در بسياري از موارد شير اصلي در طبقه اول و يا طبقه همکف قرار مي‌گيرد. يعني تا حد امکان در نزديکي منبع تامين آب گرم. وقتي که دماي آب توسط شير اصلي تعديل گرديد با تکيه بر سيستم گردش مجدد مي‌توان از تامين دماي مورد نظر براي آب اطمينان حاصل نمود. مهندسين لوله کشي بايد در خصوص افت دماي حاصل از گردش مجدد، تمهيدات لازم را در نظر بگيرند، اگر سيستم حفاظت از گرما در سيستم نصب نشده باشد، دماي آب ممکن است تا 100 يا 105 درجه فارنهايت پايين بيايد حتي اگر شير اوليه روي دماي 120 درجه فارنهايت تنظيم شده باشد.
 
امروزه روش جستجوي دما (Heat Tracing) يک روش مشهور براي گرمايش آب در حين گردش مجدد تبديل شده است. بدين ترتيب که آب به وسيله عبور يوسته و هميشگي از يک مسير که توسط نوارهاي داغي نوارپيچ شده است به صورت ترموستاتيکي کنترل و گرم نگه داشته مي‌شود. شير اصلي با استفاده از يکي از سه مکانيزم زير آب را کنترل مي‌کند: موتور وکس، بي متال و يا لوله کاپيلاري، که هر يک از يک نوع خاص ترموستات بهره مي‌برند. اما هدف مشترک هر سه توليد آب با دماي ثابت مي‌باشد. وقوف کامل به چگونگي عملکرد هر يک از اين سه مکانيزم براي عيب يابي و تعمير اين شيرها امري حياتي به شمار مي‌رود.
در شير ترموستاتيکي با موتوروکس، يک پيستون تعديل جريان را برعهده دارد، وقتي موتور وکس، تغيير دما را حس کند، پيستون کنترل کننده جابجا مي‌شود تا جريان آب داغ را باز و يا بسته نمايد. با تکامل نسل اين شير در صنعت خودرو که در جهت کنترل حداکثر دماي موتور به کار مي‌روند، شيرهاي موتور وکس شيرهاي قابل اطمينان، در دسترس و باعمر طولاني به شمار مي‌روند.
در اصلي بي متال، دو واشر فلزي با ضرايب انبساط مختلف به يکديگر چسبيده و به شکل فنري در آمده‌اند. وقتي دماي آب تغيير مي‌کند به همان نسبت شکل فنر عوض مي‌شود و موجب حرکت کوچکي در هر يک از واشرها مي‌گردد. اين حرکت کوچک خود موجب تغيير بزرگ‌تري مي‌گردد که باعث مي‌شود پيستون از جاي خود حرکت کرده و جريان آب را کنترل نمايد.
آخرين مدل شير ترموستاتيکي از يک لوله کاپيلاري که با گاز پرشده است، بهره مي برد. در اين حالت لوله با انبساط و انقباض خود دما را تعديل کرده و مسير عبور آب را فراخ‌تر و يا کوچک‌تر مي‌نمايد. فارغ از اين که چه نوع ترموستاتي براي شير در نظر گرفته مي‌شود، لوله کش بايد در هنگام نصب دماي شير اصلي را تنظيم نمايد. دماي مناطق مختلف و مناطق خاص به وسيله آيين نامه‌هاي محلي لوله کشي معين مي‌شود، اگر چه محدوده دما بين 100 تا 140 درجه فارنهايت مي‌باشد اما در برخي مناطق دما حداکثر به 120 درجه فارنهايت مي‌رسد.

طراحان بايد فصل و مساحت منطقه‌اي که در آن قرار دارند را در نظر بگيرند. در ايالات شمالي آمريکا که دماي آب سرد تا 40 درجه فانهايت افت مي‌کند، لوله کش بايد شير اصلي را براي دماي بالاتري تنظيم نمايد. در ايالات جنوبي و بيابان‌ها که دماي آب شير مي‌تواند تا 80 درجه فارنهايت بالا رود، شير اصلي بايد آب را به دماهاي پايين‌تري محدود نمايد. وقتي دما تنظيم شد، شير اصلي دماي آب تنظيم مي‌کند. حداکثر تغيير دما براي دبي‌هاي بيش از 80 گالن در دقيقه 7 درجه فارنهايت خواهد بود. براي شيرهاي کوچک‌تر، حداکثر تغيير دما کم‌تر خواهد بود.


شيرهاي مورد مصرف در مناطق منفک از يکديگر
علاوه بر شيرهاي اصلي، لوله کشي بايد شيرهاي مناطق را مجزا نصب نمايد به طوري که مصرف کننده قادر باشد جريان آب را قطع و وصل نمايد. در منازل، اين اولين مرحله کار يک لوله کش محسوب مي‌شود. چرا که در منازل شير اصلي به کار برده نمي‌شود و آب مستقيما از منبع تامين آب داغ وارد خانه مي‌شود. سه نوع شير مجزا در کل صنعت به کار برده مي‌شود:

الف) شيري که با فشار متعادل مي‌شود
ب) شير ترکيبي


شير ترموستاتيکي:
دانش فني اين شير نظير همان دانشي است که در شير اصلي به کار گرفته مي‌شود. اين شير مجهز به يک ترموستات داخلي است که تغييرات دماي آب ورودي را حس کرده و جريان را مطابق با آن تنظيم مي‌نمايد. بمانند حالت قبل در اين جا هم شير ترموستاتيک 3 مدل دارد:

1- مدل موتور وکس
2- بي متال
3- کاپيلاري


شير موازنه فشاري:
اين شير در مصارف خانگي بيش‌ترين کاربرد را دارد. شير موازنه فشاري با حس کردن نوسانات فشار در جريان آب داغ يا سرد ورودي و با تنظيم سريع دبي، دماي آب را کنترل مي‌کند، اين شير 2 نوع پيستوني و ديافراگمي را دربرمي گيرد، مدل پيستوني اختلاف فشار بين جريان سرد و گرم ورودي را حس کرده و ميزان دبي را تغيير مي‌دهد. در مقابل مدل ديافراگمي با تفکيک آب داغ و آب سرد، نوسانات فشار را از بين مي‌برد. در نتيجه مدل ديافراگمي بسيار حساس‌تر و از نظر اندازه بزرگ‌تر از مدل پيستوني مي‌باشد.

نتيجه ترکيب هر دوشير، يک وسيله ترموستاتيکي خواهد شد که با فشار متعادل مي‌شود. اين شير با حس کردن تغيير دما و اختلاف فشار، دماي خروجي را ثابت نگه مي‌دارد. اندازه ورودي هر سه نوع شير مجزا از 8/3 تا 2/1 اينچ تغيير مي‌نمايد. در هنگام تعيين اندازه شير، لوله کش‌ها بايد به اين مسئله توجه کنند که شيرهاي مجزا تحت دبي کامل بهترين عملکرد را از خود نشان مي‌دهند. لذا اگر شير به درستي انتخاب شود و يا مقدار جزيي کوچک‌تر در نظر گرفته شود، کنترل بهتري امکان‌پذير شده و نگهداري شير نيز آسان‌تر خواهد شد، در حالي که اگر شير بزرگ‌تر از حد لازم در نظر گرفته شود، سيستم با افت فشار مواجه خواهد شد که در اين صورت کنترل سيستم از حالت مناسب و مطلوب خارج شده و اين امر تاثير نامطلوبي برعمر قطعات داخلي سيستم خواهد داشت.
 
حداکثر دمايي که براي شيرهاي مجزا در نظر گرفته مي‌شود از 95 درجه فارنهايت الي 110 درجه فارنهايت مي‌باشد. در هنگام تنظيم شيرهاي مجزا، لوله کش بايد تغييرات احتمالي در تامين آب گرم را که به علت کاهش و يا افزايش در طول شب و يا به علت تغيير فصل رخ مي‌دهد را در نظر بگيرد. حتي تغييرات کوچک و ناگهاني دما ممکن است باعث وارد شدن شوک به مصرف کننده و موجب بروز سانحه، شوک حرارتي و يا آتش سوزي گردد. براي محافظت از مصرف کننده در قبال اين چنين حوادثي، بايد محاسبه نمايد که چگونه تغيير دما بر دماي خروجي تاثير مي‌گذارد در حال که نسبت آب گرم و سرد ثابت مي‌ماند. پس از اينکه تغييرات دما مشخص شد و دماي بهينه تعيين گرديد، مي‌توان نسبت به تنظيم شير اقدام نمود. شيرهاي مجزا براي تعديل آب تا 3± درجه فارنهايت انحراف نسبت به دماي از پيش تنظيم شده طراحي شده‌اند. ويژگي ديگر شيرهاي مجزا محافظ در برابر معايب احتمالي خط آب سرد و ممانعت از سوختن و تاول زدن مي‌باشد. بدين ترتيب که شير ظرف مدت 5 ثانيه بعد از اينکه فشار آب سرد افت کرد دبي آب گرم را به 2/1 گالن در دقيقه و يا کم‌تر تقليل مي‌دهد. بدين ترتيب اين جريان آرام و کوچک باعث مي‌شود که مصرف کننده دچار سوختگي نشود.
 

مزايا
هر يک از شيرها فراخور شکل خود داراي مزايايي هستند به عنوان مثال شير موازنه فشاري نوسانات فشار را اصلاح مي‌کند اما قادر به تعديل نوسانات دما نمي‌باشد. در مقابل شير ترموستاتيکي تغييرات دماي خروجي را حس کرده و جريان را به گونه‌اي تنظيم مي‌کند که دماي خروجي مطلوب به دست آيد. با توجه به اينکه شير ترموستاتيکي نوسانات فشار را به صورت غير مستقيم و در اثر احساس تغييرات دماي خروجي حس مي کند لذا عکس العمل شير ترموستاتيکي در مقابل نوسانات فشار به مراتب ضعيف‌تر از شير موازنه فشاري مي‌باشد. بيش‌ترين سطح مراقبت از جريان مربوط به شير ترکيبي مي‌باشد. اين شير هم تغييرات فشار و هم تغييرات دما را حس کرده و نسبت به اصلاح شرايط در اثر هر يک از اين تغييرات واکنش نشان مي‌دهد.
 
در راستاي تعيين محل صحيح کاربرد هر يک از شيرها، طراح بايد چندين عامل را در نظر بگيرد. اگر احتمال تغيير دماي آب ورودي به شير حمام وجود داشته باشد، شير ترموستاتيکي انتخاب مناسبي به شمار مي‌رود. از سوي ديگر اگر طراح احتمال نوسانات فشار را بدهد بهتر است از شير موازنه فشاري استفاده شود. اگر امکان داشته باشد که هر دو مشکل به وقوع بپيوندد بهتر است از شير ترکيبي استفاده شود. اکثر طراحان شير موازنه فشاري را به عنوان حداقل نياز کاربردهاي تجاري مي‌پندارند چرا که اين شيرها کم هزينه‌ترين شيرها مي‌باشد و مصرف کننده را تا حد معيني تحت پوشش و مراقبت قرار مي‌دهند. شير ترموستاتيک و شير ترکيبي محافظت و پوشش بهتري ارائه مي‌دهند اما به خاطر ساختار پيچده‌اي که دارند معمولا گران‌تر هستند در نتيجه طراحان بايد با توجه به شرايط و ملاحظات اقتصادي پروژه و ارائه محافظت مطلوب نسبت به انتخاب شير اقدام نمايند.


استاندارها
هدف اصلي استفاده از هر شير محافظت و مراقبت از مصرف کننده در برابر سوختگي شديد و يا شوک‌هاي حرارتي مي‌باشد. براي جلوگيري از نقص فني شير که منجر به آسيب ديدن مصرف کننده مي‌گردد انجمن مهندسين بهداشتي آمريکا (ASSE) استانداردهايي براي تعديل و آزمايش شيرهاي اصلي و مجزا تدوين کرده است. علاوه بر آزمايشات تغيير دما و دماي بالا، شيرهاي اصلي و مجزا بايد تحت آزمايشات ترکيدگي شير نيز قرار گيرند. شيرهاي مجزا بايد آزمايشات مربوط به مدت عمر و مقاومت در برابر نقايص فني آب سرد را نيز پشت سر بگذارند. مهندسين لوله کشي براي توفيق در کسب و کارشان و همچنين براي تامين سلامتي مصرف کنندگان بايد نسبت به استانداردها و ضرباتي که شيرها به خودشان وارد مي‌سازند احاطه کاملي داشته باشند.


بازگشت
مطالب مرتبط با این مقاله

•  کولر گازي پنجره اي چگونه کار مي کند؟
•  مقايسه مبردهاي اصلي
•  نحوه شستشوي پنل داخلي کولرگازي
•  پکيج چگالشي
•  روش‌هاي کاهش مصرف برق در کولرهاي گازي
•  سيستم تهويه مطبوع داکت اسپليت
•  مزايا و قوانين استفاده از شير‌هاي ترموستاتيک رادياتور
•  همايش ساليانه‌ي گرين در تهران
•  عملکرد کمپرسور حلزوني (اسکرال) در کولر گازي
•  نکات مهم نصب کولر گازي و اسپيلت
•  دانستني‌هاي مهم و جالب در مورد كولر اتومبيل شما
•  تصفيه آب به روش EDR) Electro dialysis Reverse)
•  آشنايي با چيلر تراكمي دوراني
•  نحوه عملکرد ترموستات مرحله‌اي چيلر
•  خنک سازي محصولات و تجهيزات خطوط توليد

دانستنيهاي فني و تاسيساتي : گردآوری گروه تهویه مطبوع مهاجر